摘要：ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)具有合適的檢測電壓值，漏電閉鎖性能良好，較好的選擇性短路保護(hù)性能，還可以遠(yuǎn)距離操作，適合在煤礦中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：防爆 組合開關(guān) 短路保護(hù) 漏電閉鎖

0 引言

近年來，我國煤礦采掘機(jī)械化的發(fā)展速度很快，采掘工作面的設(shè)備不斷增加，但所采用的配電開關(guān)基本上仍是QC、DW系列的單體防爆啟動器及饋電開關(guān)。由于機(jī)械化水平的不斷提高，一個配電點(diǎn)往往需要6~10臺防爆電磁啟動器，而為了布置這些啟動器需要開鑿專用峒室或加寬巷道。每個配電點(diǎn)所需要的峒室至少要30m2，對于年產(chǎn)300萬噸的特大型礦井有將近100個配電點(diǎn)，施工費(fèi)用都很大。由于單體開關(guān)的數(shù)量多，操做維護(hù)及安裝運(yùn)輸都不方便，而且造價高。ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)在煤礦中的應(yīng)用解決了這些問題。

1 ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)（以下簡稱組合開關(guān)）技術(shù)數(shù)據(jù)

該組合開關(guān)的外殼系長方形焊接結(jié)構(gòu)，進(jìn)行箱和出線箱分別處于主殼體的左側(cè)和右側(cè)作為饋入和輸出電纜用。電源側(cè)進(jìn)線箱有4個喇叭口，允許饋入外徑φ45~67mm的電纜，內(nèi)設(shè)9×M16的接線柱。負(fù)載側(cè)φ35~52mm11個喇叭口，允許輸出外徑φ35~52mm的電纜，其反面有24個喇叭口允許連接外徑φ16~19mm電纜。出線箱中有24×M10和82×M16的接線柱，供連接負(fù)載、控制和檢測用。

組合開關(guān)內(nèi)安裝了9塊控制元件板，用于安裝自動開關(guān)、延時元件、電氣參數(shù)檢測元件、控制和照明電源、電磁啟動器等。蓋板上有觀察窗，可以看到漏電閉鎖報(bào)警指示燈，如某控制回路發(fā)生接地故障，漏電閉鎖裝置動作，指示燈亮。

2 組合開關(guān)的主要性能

2.1 具有合適的檢測電壓值，漏電閉鎖性能良好。我國煤礦井下供電是采用中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)，一般情況下系統(tǒng)裝有漏電繼電器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測，當(dāng)其絕緣電阻值低于整定值時則切斷電源實(shí)行保護(hù)。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任何一處絕緣電阻值低于某一整定值時，整個系統(tǒng)將跳閘，尋找故障點(diǎn)頗費(fèi)時間，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)，所以低壓供電系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)漏電閉鎖裝置。組合開關(guān)有1~8條主回路，另有3條電源線，一次接線原理見圖1所示。

其中圖1中LDB為漏電閉鎖繼電器，用作監(jiān)視輸出線上接觸器斷開后負(fù)載側(cè)無電壓時的三相對地絕緣狀態(tài)。繼電器的接點(diǎn)與接觸器合閘回路有電氣連鎖，當(dāng)線路絕緣電阻低于整定值時，繼電器的連鎖接點(diǎn)斷開，使該回路無法合閘。

選取檢測電壓值要保證其在正常狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花不能引起爆炸性混合物的爆炸。一般低壓供電線路較長，線路具有較大的分布電容，當(dāng)線路絕緣電阻很高時，分電容兩端的電壓最終將由于充電達(dá)到閉鎖檢測電壓值，這時如發(fā)生金屬性接地，將會產(chǎn)生較大的電火花。從電容引爆曲線可查得分布電容為1μF時的引爆電壓為70V。考慮一定的安全系數(shù)，如選擇低于35V的檢測電壓，就能保證在任何情況下均不會引起爆炸。

另外選取檢測電壓值也要保證不發(fā)生引起人體異常的生理感受，因?yàn)榘惭b漏電閉鎖繼電器后，將使供電線路及設(shè)備在非運(yùn)行狀態(tài)下也處于帶電狀態(tài)，電工檢修時將直接感受到檢測電壓。IEC規(guī)定的長期接觸電源電壓為不超過50V。因此，組合開關(guān)中選擇的漏電閉鎖檢測電壓應(yīng)在合適的范圍之內(nèi)。

2.2 具有較好的選擇性短路保護(hù)性能。電磁啟動器中的熔斷器通常作為啟動器到電動機(jī)之間這段支線電纜的短路保護(hù)，主變壓器側(cè)的饋電開關(guān)作為整個供電網(wǎng)絡(luò)的過流保護(hù)，對各支線來說是兩級保護(hù)。當(dāng)電磁啟動器到電動機(jī)之間這段支線發(fā)生短路時，啟動器中的熔斷器應(yīng)瞬時熔斷，分?jǐn)喽搪冯娏鳎_(dá)到有選擇性保護(hù)的目的。若熔斷器不能瞬時熔斷，用饋電開關(guān)實(shí)際上難以達(dá)到后備保護(hù)的目的。普通礦用隔爆型電磁啟動器一般都采用RT0、RL1、RM10等型號的熔斷器作短路保護(hù)。有的熔斷器分?jǐn)嗳萘坎粔颍械膭t是動作特性與接觸器不匹配。如RM10型號的熔斷器在660V的回路中就顯得分?jǐn)嗳萘坎粔?。RL1型380V的熔斷器雖在660V的回路中分?jǐn)嗳萘孔銐?，但與之配置的交流接觸器不能很好地匹配，即當(dāng)發(fā)生短路時，在其短路電壓低于接觸器的釋放電壓下，熔斷器的熔斷時間將大于接觸器的釋放時間，導(dǎo)致接觸器強(qiáng)迫分?jǐn)喽搪冯娏?，造成事故?/p>

由此可見，ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)是把自動開關(guān)和啟動器集合為一體，饋電開關(guān)起到短路保護(hù)作用。過流動作值整定比較易于掌握。

3 可以遠(yuǎn)距離操作

國家保準(zhǔn)《礦用隔爆型電磁啟動器》中規(guī)定了隔離開關(guān)的分?jǐn)嗄芰?倍額定電流，顯然不能帶負(fù)荷操作。如發(fā)生意外事故時，啟動器中的接觸器觸頭產(chǎn)生熔焊、粘連，需要后面饋電開關(guān)迅速分?jǐn)嚯娫磿r，操作人員需奔跑相當(dāng)距離。即使饋電開關(guān)在附近，普通礦用隔爆型饋電開關(guān)就地操作，也需要花一定時間進(jìn)行拉閘，也會耽誤事故的排除。ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)把饋電開關(guān)和8臺電磁啟動器的功能合二為一，這樣既具有普通隔離開關(guān)難以勝任的分?jǐn)囝~定電流的能力，又具有饋電開關(guān)分?jǐn)喽搪冯娏鞯男阅?。該組合開關(guān)采用伺服電機(jī)控制，可以方便地滿足遠(yuǎn)距離操作，可以單臺或多臺進(jìn)行正常空載切換，緊急情況下瞬間帶負(fù)荷的接通與分?jǐn)喽驾^為方便和安全。

4 組合開關(guān)過電流動作值的整定要求

4.1 避開電動機(jī)的啟動電流，即對干線的短路保護(hù)須滿足I2≥IQ+IZ≥IQ+∑I，其中IQ是被保護(hù)范圍內(nèi)最大容量電動機(jī)的啟動電流，∑I是其余電動機(jī)額定電流的總和。

4.2 IZ與自動開關(guān)保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)的最小兩相短路電流I■■/IZ≥1.5。由于饋電開關(guān)與啟動器位于同一腔體內(nèi)，不用電纜連接，即使供電的主變壓器容量很小，也易于滿足上述要求。因此該組合開關(guān)有較好的選擇性短路保護(hù)性能，熔斷器僅作為后備保護(hù)用。

5 結(jié)語

ZK80礦用隔爆型電氣組合開關(guān)在煤礦中的應(yīng)用既能很好地解決了發(fā)生故障時帶負(fù)荷操作的問題，又能遠(yuǎn)距離操作，造價低，使用方便。適合在防爆場所大規(guī)模使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家標(biāo)準(zhǔn)《礦用隔爆型電磁啟動器》.

[2]《防爆電氣設(shè)備》.化學(xué)工業(yè)出版社.2008年出版.